浙江省主要亚热带森林群落类型物种和谱系水平的α和β多样性比较

了解不同森林群落类型的物种和谱系水平的α和β多样性, 有助于指导森林经营和生物多样性保护。本研究比较了浙江省内不同地点主要森林类型(包括常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和针阔叶混交林)的物种α多样性和谱系α多样性, 以及物种β多样性和谱系β多样性。研究表明, 该地区主要森林类型的物种和谱系α多样性均存在较大差异, 但控制了空间和地形因子的作用后, 差异几乎全部消失; 森林类型内部及相互间的物种和谱系β多样性均存在显著差异, 同种森林类型内部的物种和谱系β多样性分别小于不同森林类型之间的物种和谱系β多样性, 且在控制了空间和地形因子的作用后, 以上差异仍然显著。本研究表明影响亚热带主要森林群落类型物种和谱系水平的α和β多样性的因素存在差异: α多样性可能主要受到空间和地形因子等的影响, 而β多样性则可能受到森林类型的重要影响。     

合肥市小微湿地鸟类多样性的时空格局及其影响因素

小微湿地是城市生态系统的重要组成部分, 也是生物多样性的重要庇护场所。鸟类作为城市小微湿地生态系统的指示类群, 其多样性时空格局受多种环境因子影响。本研究于2020年8月至2021年7月采用样点法对合肥市45个小微湿地鸟类的种类、数量分布和生境因子进行了调查, 并获取湿地面积、湿地形状、建筑面积比例、植被面积比例、环境噪声、人为干扰和城市化指数等生境变量。通过α多样性和β多样性分析, 研究城市小微湿地鸟类多样性的时空特征及其决定因素。采用信息论模型选择和模型平均法以及基于距离矩阵的多重回归模型进行计算, 确定影响鸟类群落α多样性和β多样性及其组分的主要环境因子。结果显示, 研究区域共有鸟类13目39科102种, 其中水鸟31种, 国家二级重点保护鸟类2种, 安徽省重点保护鸟类17种, IUCN濒危物种红色名录中的易危(VU)物种1种。湿地面积和城市化指数对小微湿地陆地鸟类和水鸟的α多样性、β多样性及其组分均具有显著影响, 其中陆地鸟类物种丰富度在中度和低度城市化之间的小微湿地中达到最高值, 面积超过4 ha的小微湿地能维持较多的水鸟物种。植被面积比例对陆地鸟类多样性具有重要的影响, 而建筑面积比例对水鸟多样性具有显著影响。此外, 总体β多样性及其组分计算结果显示物种周转组分占明显优势, 表明城市小微湿地群作为城市复合生态系统的重要组成部分, 加强整体保护更为必要。研究结果对于加强城市鸟类保护和提高城市生态环境质量具有指导意义。     

古田山中亚热带常绿阔叶林群落物种多样性的空间变异特征

古田山常绿阔叶林的群落组成、结构及其维持机制已有许多研究, 但该地区亚热带常绿阔叶林生物多样性空间变异特征还缺乏认识。本文以古田山24 ha大样地(划分为24个1 ha小样地)为基础, 具体分析了α多样性和β多样性在1 ha尺度上的空间变异特征。结果表明: (1)群落第一、二优势物种在各小样地之间变化不大, 但第三优势种变化较大; (2) α多样性变化中, 样地间木本植物个体数量变异最大, 物种丰富度其次, Pielou均匀度指数变异性最小; (3)物种丰富度与植株个体数量、Pielou均匀度指数没有显著的相关性, 与Shannon-Wiener指数呈显著正相关; Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数呈显著正相关; (4)相邻样地间物种替代速率空间变异较大, 与物种丰富度的空间变化格局有明显差异。这些结果说明尺度对认识群落结构、探讨群落维持机制有重要作用; 由于森林群落是多尺度生态过程作用的结果, 大尺度样地可能有利于更好地揭示森林群落维持机制。     

稀有种和常见种对植物群落物种丰富度格局的相对贡献

物种丰富度格局的形成不仅依赖于群落的构建过程, 同样也依赖于群落中的物种组成(如稀有种和常见种)。本文以黄土高原子午岭林区的辽东栎(Quercus wutaishanica)林为研究对象, 根据频度大小对物种进行排序, 形成稀有-常见种和常见-稀有种两条物种序列, 通过逐一添加(去除)物种, 分析引起的总体物种丰富度及其成分(α多样性和β多样性)的变化, 确定稀有种和常见种对物种丰富度格局的相对贡献。结果表明: (1)常见-稀有种序列与群落总体物种丰富度的相关性呈先剧增后平稳的对数增长曲线, 而稀有-常见种序列与群落总体的相关性与前者刚好相反, 呈先平稳后剧增的指数增长曲线; (2) α多样性在常见-稀有种序列中呈明显的对数变化曲线, 而在稀有-常见种序列中呈指数增长曲线; (3)与α多样性变化相反, β多样性在常见-稀有种序列中随物种的进入先迅速降低后逐渐平稳, 而在稀有-常见种序列中先平稳后急剧降低。可以看出, 常见种不仅主导群落的总体物种丰富度格局, 同时也是α多样性和β多样性格局的重要贡献者。因此, 常见种是群落物种丰富度格局的指示者, 也应该是优先保护的物种。     

青弋江鱼类分类群和功能群的α和β多样性纵向梯度格局

确定溪流鱼类多样性的时空分布格局可为鱼类多样性保护与管理提供科学基础。尽管溪流鱼类分类群多样性的纵向梯度格局已有大量报道, 但以鱼类生物学特征为基础的功能多样性研究较少。本文基于2009-2010年4个季度对青弋江1-5级溪流共15个样点的调查数据, 利用形态特征数据和食性构建了鱼类复合功能群, 研究了不同级别溪流间鱼类分类群和功能群组成及多样性的异同, 着重探讨了鱼类分类群和功能群的α和β多样性沿溪流纵向梯度的变化规律。采集到的56种鱼类可分为4个营养功能群和5个运动功能群, 共计14个“营养-运动”复合功能群。双因素交互相似性分析结果显示, 鱼类分类群和功能群组成都随河流级别显著变化, 但季节动态不显著; 双因素方差分析后发现, 鱼类分类群和功能群α、β多样性都随河流级别显著变化, 但受季节影响不显著。经回归分析, 分类群和功能群α多样性与河流级别大小呈显著的线性正相关, 但最大分类群α多样性出现于4级河流, 最大功能群α多样性在4级和5级河流间一致; 分类群和功能群β多样性与河流级别大小呈显著的二项式关系, 呈U型分布。分类群β多样性的空间变化主要取决于物种周转, 而功能群β多样性主要由嵌套所驱动。本研究表明, 沿着“上游-下游”的纵向梯度, 河流鱼类的α和β多样性的空间变化规律不同, 分类群和功能群α多样性的空间格局基本一致, 但分类群(主要是物种周转)和功能群β多样性(主要是功能嵌套)的空间变化过程的驱动机制不同。     

三江并流区树线生境小型兽类多样性多维度评价及其保护启示

三江并流区具有极高的环境异质性和丰富的生物多样性, 树线以上的高山生境是该地区的核心景观之一。本研究拟通过物种、系统发育和功能多样性对高山小型兽类多样性进行评价, 并从保护生物学的角度讨论生物多样性多维度评价的意义。2013年9月至2018年11月对三江并流区树线区域展开规范化野外调查, 收集小型兽类群落信息。从野外采集的组织样品中提取、扩增、测定线粒体CYTB基因序列, 构建小型兽类物种系统发育树。通过α多样性的不同维度以及功能冗余度评价了三江并流区树线生境小型兽类多样性。结果显示, 使用不同数据类型(出现/缺失数据和多度数据)的结果并不一致, 说明仅使用传统的丰富度指数对于描述多样性分布存在较大局限。物种和系统发育多样性在不同地点间的分布相似, 但功能多样性的分布与这两者有所差异, 从另一角度说明综合评价生物多样性的不同维度对于全面保护演化历史和生态功能的必要性。与高黎贡山、云岭相比较, 怒山山脉在5个样带尺度的多样性指数上呈现最高水平, 且具有最低的功能冗余度, 说明怒山的研究和保护力度均亟待加强。     

青藏高原北部戈壁植物群落物种、功能与系统发育β多样性分布格局及其影响因素

戈壁荒漠广泛分布于全球干旱和极旱区域, 是我国陆地生态系统的重要组成部分。由于自然环境恶劣和交通条件限制, 目前有关戈壁植物群落物种、功能和系统发育等多维度β多样性形成机制的系统研究还很缺乏, 严重制约着对戈壁植物多样性维持机制的认知。本文以青藏高原北部61个典型戈壁生境植物群落为研究对象, 通过构建系统发育树和测量8个关键功能性状, 获取戈壁生境的物种、功能和系统发育β多样性, 比较3个维度β多样性格局与零模型的差异, 同时量化环境距离和地理距离对其的相对影响, 以探讨戈壁植物多样性的形成机制。结果显示: (1)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减效应; (2)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现为非随机的格局; (3)由于功能性状趋同进化, 植物功能和系统发育β多样性变化趋势并不一致; (4)环境差异对植物3个维度β多样性均有着比空间距离更为重要的影响, 且土壤含水量、地表砾石盖度等局域生境因素的影响比气候更为强烈。以上结果表明, 戈壁植物的β多样性可能主要由局域生境过滤作用控制, 且不同维度的β多样性分布格局并不一致。     

稳定表达人源GABAAR-CHO细胞株的建立

目的: 构建α₁亚基诱导表达、β₂和γ_2L亚基稳定表达的人源α₁β₂γ_2L-GABA_AR-CHO(Chinese hamster ovary)细胞株。方法: 从人cDNA文库中扩增α₁、β₂、γ_2L亚基编码基因,分别构建亚基表达载体;将三个亚基表达载体共转染CHO-K1细胞,通过抗性筛选、膜电位检测法进行稳定表达克隆筛选;通过qPCR、Western blot对亚基表达进行鉴定;以激动剂GABA、阳性变构调节剂地西泮(diazepam,Dia)、拮抗剂荷包牡丹碱(bicuculine)为工具药,采用全细胞膜片钳方法及膜电位检测法对稳定表达细胞的药理学功能进行鉴定。结果: 经克隆筛选获得表达量较高的α₁β₂γ_2L-GABA_AR-CHO并对其亚基表达鉴定,结果显示该细胞稳定表达α₁、β₂、γ_2L亚基,构建的α₁β₂γ_2L-GABA_AR-CHO细胞仅在加入四环素(tetracyclin)诱导的情况下表达α₁亚基并与β₂、γ_2L组装成具有功能活性的α₁β₂γ_2L-GABA_AR;对其进行全细胞膜片钳检测研究发现,GABA可对其产生激动效应,引起α₁β₂γ_2L-GABA_AR-CHO细胞产生氯离子通道特征性电流变化,Dia可剂量依赖性地增强GABA对α₁β₂γ_2L-GABA_AR的激动效应;在膜电位检测研究中,获得GABA激动效应EC₅₀为(177.72 ± 15.92)nmol/L,Dia变构效应EC₅₀为(3.63±0.52)μmol/L,拮抗剂Bicuculine拮抗效应IC₅₀为(538.83±29.55)nmol/L。结论: 通过采用诱导表达策略,成功构建了α₁β₂γ_2L-GABA_AR-CHO稳定表达细胞株,该细胞株具有对激动剂、阳性变构剂、拮抗剂特异性检测的药理学功能。     

高原鼠兔干扰对高寒草甸β多样性的影响

β多样性反映生物群落沿某一环境梯度的物种周转速率, 该研究尝试采用β多样性揭示植物群落随小型啮齿草食动物干扰梯度变化的生态过程。该研究利用野外随机样地的采集数据, 分析了高原鼠兔(Ochotona curzoniae)不同干扰强度下Whittaker指数的变化特征, 并利用群落二元丰富度的方差分解法, 确定了单个物种(SCBD)和单个干扰位点(LCBD)对β多样性的贡献。主要结果: 随高原鼠兔干扰强度增加, 植物群落内物种周转速率呈先增加后降低的趋势; 占据位点数居中的物种对区域内的β多样性贡献较大, 其中冰草(Agropyron cristatum)、臭蒿(Artemisia hedinii)、小花草玉梅(Anemone rivularis var. flore-minore)等单个物种对整个区域内β多样性的贡献最为突出; 整个区域内干扰位点T₀ (高原鼠兔干扰强度为0)对区域β多样性贡献值最大, LCBD值和该位点的群落丰富度呈显著负相关关系, 但与高原鼠兔干扰强度无显著关联。说明重点保护LCBD值高的干扰位点所在的高寒草甸, 以及SCBD值较高的冰草、臭蒿、小花草玉梅, 对保护高原鼠兔存在时高寒草甸植物群落多样性具有重要意义。     

基于eDNA技术的长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重庆段鱼类多样性研究

利用环境DNA宏条形码(environmental DNA metabarcoding;eDNA metabarcoding)检测长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重庆段鱼类多样性,探索适用于长江鱼类多样性监测和保护的新方法,为后期长江"十年禁渔"效果评估提供一定的基础资料.研究于2021年3月在保护区重庆段共设置6...     

Factors involved in the stability of isolated beta-sheets: Turn sequence, beta-sheet twisting, and hydrophobic surface burial

We have recently reported on the design of a 20-residue peptide able to form a significant population of a three-stranded up-and-down antiparallel beta-sheet in aqueous solution. To improve our beta-sheet model in terms of the folded population, we have modified the sequences of the two 2-residue turns by introducing the segment DPro-Gly, a sequence shown to lead to more rigid type II' beta-turns. The analysis of several NMR parameters, NOE data, as well as Deltadelta(CalphaH), DeltadeltaC(beta), and Deltadelta(Cbeta) values, demonstrates that the new peptide forms a beta-sheet structure in aqueous solution more stable than the original one, whereas the substitution of the DPro residues by LPro leads to a random coil peptide. This agrees with previous results on beta-hairpin-forming peptides showing the essential role of the turn sequence for beta-hairpin folding. The well-defined beta-sheet motif calculated for the new designed peptide (pair-wise RMSD for backbone atoms is 0.5 +/- 0.1 A) displays a high degree of twist. This twist likely contributes to stability, as a more hydrophobic surface is buried in the twisted beta-sheet than in a flatter one. The twist observed in the up-and-down antiparallel beta-sheet motifs of most proteins is less pronounced than in our designed peptide, except for the WW domains. The additional hydrophobic surface burial provided by beta-sheet twisting relative to a "flat" beta-sheet is probably more important for structure stability in peptides and small proteins like the WW domains than in larger proteins for which there exists a significant contribution to stability arising from their extensive hydrophobic cores.     

Mimicry by asx- and ST-turns of the four main types of beta-turn in proteins

Hydrogen-bonded beta-turns in proteins occur in four categories: type I (the most common), type II, type II', and type I'. Asx-turns resemble beta-turns, in that both have an NH. . .OC hydrogen bond forming a ring of 10 atoms. Serine and threonine side chains also commonly form hydrogen-bonded turns, here called ST-turns. Asx-turns and ST-turns can be categorized into four classes, based on side chain rotamers and the conformation of the central turn residue, which are geometrically equivalent to the four types of beta-turns. We propose asx- and ST-turns be named using the type I, II, I', and II' beta-turn nomenclature. Using this, the frequency of occurrence of both asx- and ST-turns is: type II' > type I > type II > type I', whereas for beta-turns it is type I > type II > type I' > type II'. Almost all type II asx-turns occur as a recently described three residue feature named an asx-nest.     

滇西南稻区白背飞虱种群特征及其关键影响因子

为明确滇西南沧源县稻区白背飞虱Sogatella furcifera的种群发生特征及其影响因子,于2010-2019年通过灯诱监测和田间调查的方法,分析沧源县白背飞虱的越冬种群、灯诱种群及田间种群发生特征,并对白背飞虱种群数量的影响因素进行相关性分析.结果表明:(1)白背飞虱以成、若虫在再生稻、落粒稻上越冬,越冬虫量最...     

云南西部实蝇的多样性

2005和2006年,在云南西部瑞丽、潞江坝、六库、保山、大理5个地区,采用信息素引诱法及被害瓜果内实蝇收集法对5个地区实蝇多样性进行分析.结果表明,5个地区实蝇丰富度的发生模式明显分为2种类型:瑞丽和潞江坝实蝇全年发生;六库、保山和大理实蝇季节性发生;瑞丽的实蝇种类丰富度最高,有20种,其次是潞江坝,11种,而保山、大理的实蝇种类丰富度低,分别为4种和3种;该区域实蝇优势种为桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)和南亚果实蝇(B. tau);2年实蝇多样性指数均以六库最低,以潞江坝最高.各地实蝇种类相似性变化较大, 相似性系数在0.15～1.00 之间.结果为了解云南西部实蝇种类分布以及预防实蝇危害提供了基础数据.     

The role of β-sheets in the structure and assembly of keratins

X-ray diffraction, infrared and electron microscope studies of avian and reptilian keratins, and of stretched wool and hair, have played a central role in the development of models for the β-conformation in proteins. Both α- and β-keratins contain sequences that are predicted to adopt a β-conformation and these are believed to play an important part in the assembly of the filaments and in determining their mechanical properties. Interactions between the small β-sheets in keratins provide a simple mechanism through which shape and chemical complementarity can mediate the assembly of molecules into highly specific structures. Interacting β-sheets in crystalline proteins are often related to one another by diad symmetry and the data available on feather keratin suggest that the filament is assembled from dimers in which the β-sheets are related by a perpendicular diad. The most detailed model currently available is for feather and reptilian keratin but the presence of related β-structural forms in mammalian keratins is also noted.     

The leukocidin pore: evidence for an octamer with four LukF subunits and four LukS subunits alternating around a central axis

The staphylococcal alpha-hemolysin (alphaHL) and leukocidin (Luk) polypeptides are members of a family of related beta-barrel pore-forming toxins. Upon binding to susceptible cells, alphaHL forms water-filled homoheptameric transmembrane pores. By contrast, Luk pores are formed by two classes of subunit, F and S, rendering a heptameric structure displeasing on symmetry grounds at least. Both the subunit stoichiometry and arrangement within the Luk pore have been contentious issues. Here we use chemical and genetic approaches to show that (1) the predominant, or perhaps the only, form of the Luk pore is an octamer; (2) the subunit stoichiometry is 1:1; and (3) the subunits are arranged in an alternating fashion about a central axis of symmetry, at least when a fused LukS-LukF construct is used. The experimental approaches we have used also open up new avenues for engineering the arrangement of the subunits of beta-barrel pore-forming toxins.     

Two new species of Quedius Stephens, subgenus Raphirus Stephens from Yunnan, Southwest China (Coleoptera, Staphylinidae, Staphylinini)

Two new species of the genus Quedius Stephens collected from Nabanhe Nature Reserve, Yunnan Province, Quedius nabanhensissp. n. and Quedius maoxingisp. n., are described and illustrated. Keys to the multipunctatus group and intricatus group of Quedius species of Yunnan are provided. A map of the collecting sites is given.